JP5546826B2 - 多軸ロボット用の関節構造体およびこのような関節構造体を備えたロボット - Google Patents
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Description
・固定された基部を備えており、
・第一軸線を中心に前記基部に対してヒンジ接続されたアームを備えており、
・第一軸線に対して平行な第二軸線を中心にして前記アームに対してヒンジ接続された前側アームを備え、この前側アームが変形可能な平行四辺形構造体を形成しており、かつ第一軸線と第二軸線に対して垂直な各軸線を中心にして二つのプレートに対してヒンジ接続された第一連接棒と第二連接棒を備えており、
・第一軸線を中心にして前記前側アームの枢着部を制御している第一電動アクチュエータを備えており、
・第二軸線を中心にして前側アーム枢着部を制御している第二電動アクチュエータを備えており、
そして
・第一軸線および第二軸線に対して垂直な軸線のどれかを中心にしてプレートに対して第一連接棒の枢着を制御している第三電動アクチュエータを備えている。
この構造体は第三アクチュエータが基部上にもしくはアーム上に取り付けられていることを特徴とする。
・第三アクチュエータは回転アクチュエータであり、その出力シャフトは第一軸線に平行な軸線上で調芯されている。
・第三アクチュエータと連接棒の間で動作を伝達するための手段は、少なくとも一つのベルトと90°角度伝達機構を備えている。角度伝達機構は、はす歯か、曲がり歯かさ歯か、ハイポイドか、あるいはCYLKRO(登録商標)タイプのギア対を備えているかあるいはホイールとウォームネジを有する機構を備えている。
・特定の実施例において第三アクチュエータはアームに取付けられている。
・その他の実施例において、少なくとも第一および第三アクチュエータは基部上に取付けられている。このような状況の下では、第三アクチュエータは回転タイプであるのが有利であり、出力シャフトの回転軸線は第一回転軸線と調芯されている。さらに、第一および第三アクチュエータは回転タイプであり、各々のアクチュエータの出力シャフトの回転軸線は、調芯されている。
・前側アームの二つの連接棒の一つは他の連接棒を取囲む箱を形成する。
・構造体は第一および第二軸線に対して平行な軸線を中心にして工具担持クランプの枢着を制御している第四アクチュエータを備えている。このような状況の下において、第一連接棒は、第三アクチュエータにより生じる動作を伝達するための手段により、第一および第二軸線に対して垂直な軸線の1つを中心にして速く回転し、第二連接棒はプレートに対する連接棒の枢着動作において第一連接棒に追従し、第四アクチュエータはアームにヒンジ接続された前側アームプレートに取付けられており、工具担持クランプは他のプレートにより支持されており、第二連接棒は第四アクチュエータにより生じた動作を工具担持クランプに伝達する。
軸線Z1上で一直線になっている出口シャフト211を備えた回転式電気ギアモータにより構成されており、かつアーム19と回転するように固定されている。第一アクチュエータ21は軸線Z1を中心に回転するアーム11を駆動する。
Claims (11)
- 少なくとも3自由度を有する多軸ロボット用の関節構造体であって、この構造体が、
・固定された基部(10)を備えており、
・第一軸線(Z1)を中心に前記基部に対してヒンジ接続されたアーム(11)を備えており、
・前記第一軸線に対して平行な第二軸線(Z2)を中心にして前記アームに対してヒンジ接続された前側アーム(12)を備え、この前側アームが変形可能な平行四辺形構造体を形成しており、かつ前記第一軸線と第二軸線に対して垂直な各軸線(X13,X14,X23,X24)を中心にして二つのプレート(123,124)に対してヒンジ接続された第一連接棒(121)と第二連接棒(122)を備えており、
・前記第一軸線(Z1)を中心にして前記前側アーム(11)の枢着部を制御している第一電動アクチュエータ(21)を備えており、
・前記第二軸線(Z2)を中心にして前側アーム(12)枢着部を制御している第二電動アクチュエータ(22)を備えており、
そして
・前記第一軸線および第二軸線(Z1,Z2)に対して垂直な前記軸線(X14,X24)のいずれかを中心にしてプレート(123,124)に対して第一連接棒(121)の枢着部を制御している第三電動アクチュエータ(23)を備えている関節構造体において、
前記第三電動アクチュエータ(23)が基部(10)上にもしくはアーム(11)上に取り付けられていること、そして
前記第三電動アクチュエータ(23)と両連接棒の間で動作を伝達するための手段が、 少なくとも1つのベルト(164)と90°角度伝達機構(153/128,154/1 29)を備えていることを特徴とする関節構造体。 - 前記第三電動アクチュエータ(23)が回転アクチュエータであり、その出力シャフト(231)が前記第一軸線(Z1)に対して平行な軸線(Z23)上で調芯されていることを特徴とする請求項1記載の関節構造体。
- 前記90°角度伝達機構が、はす歯、曲がり歯かさ歯、あるいはハイポイドタイプのギア対(153/128)を備えているか、もしくはホイールとウォームネジを有する機構(154/129)を備えていることを特徴とする請求項1記載の関節構造体。
- 前記第三電動アクチュエータ(23)がアーム(11)上に取付けられていることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一つに記載の関節構造体。
- 少なくとも第一電動アクチュエータおよび第三電動アクチュエータ(21,23)が基部(10)上に取付けられていることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一つに記載の関節構造体。
- 前記第三電動アクチュエータ(23)が回転タイプであり、その出力シャフト(231)の回転軸線(Z23)が前記第一軸線(Z1)と調芯されていることを特徴とする請求項5記載の関節構造体。
- 第一電動アクチュエータおよび第三電動アクチュエータ(21,23)が回転タイプであり、前記両アクチュエータの各出力シャフト(211,231)の回転軸線(Z21,Z23)が調芯されていることを特徴とする請求項5または6に記載の関節構造体。
- 前側アーム(12)の二つの連接棒(121,122)の一つ(121)が他の連接棒(122)を取囲む箱を形成していることを特徴とする請求項1〜7のいずれか一つに記載の関節構造体。
- 構造体が第一および第二軸線(Z1,Z2)に対して平行な軸線(Z3)を中心にして工具担持体クランプ(13)の枢着部を制御している第四電動アクチュエータ(24)を備えていることを特徴とする請求項1〜8のいずれか一つに記載の関節構造体。
- 前記第一連接棒(121)が前記第三電動アクチュエータ(23)により生じる動作を伝達するための手段(128)により、第一軸線および第二軸線(Z1,Z2)に対して垂直な軸線(X13,X14,X23,X24)の1つ(X13)を中心にして回転すること、
前記第二連接棒(122)が前記プレート(123,124)に対して連接棒の枢着動作(F1)において前記第一連接棒に追従すること、
前記第四電動アクチュエータ(24)が前記アーム(11)にヒンジ接続された前側アームのプレート(123)上に取付けられていること、
前記工具担持体クランプ(13)が他のプレート(124)により支持されていること、および
前記第二連接棒(122)が前記第四電動アクチュエータ(24)により生じる動作(F3)を前記工具担持体クランプ(13)に伝達していることを特徴とする請求項9記載の関節構造体。 - 請求項1〜10のいずれか一つに記載の関節構造体(1)を備えていることを特徴とする多軸ロボット。
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